3D-моделирование для геймдева

Роль 3D-ассетов в геймдеве и подготовка рабочего пайплайна

Что такое 3D-ассет и почему он важен

3D-ассет — это любой трёхмерный ресурс, который попадает в игру: модель, материал, текстуры, анимации, коллизия, варианты уровней детализации и метаданные для движка. В геймдеве ассет ценен не сам по себе, а как готовый к использованию в движке элемент.

Роль 3D-ассетов в проекте обычно сводится к трём вещам:

Визуальная достоверность: стиль, читаемость форм, качество материалов, настроение сцены.

Игровая функциональность: корректная коллизия, понятные габариты, читаемые интерактивные зоны.

Производительность: оптимальный вес геометрии и текстур, предсказуемое поведение в рендеринге.

Если ассет красивый, но ломает масштаб, даёт неверную коллизию или загружает видеопамять — в игре он становится проблемой. Поэтому главный навык 3D-художника для геймдева — работать в рамках пайплайна.

Из чего состоит «игровой» 3D-ассет

В разных командах состав может отличаться, но базовый набор обычно такой:

Меш: геометрия объекта (вершины, рёбра, полигоны).

UV-развёртка: способ разложить поверхность модели на 2D-плоскость для текстур.

Текстуры: 2D-изображения, описывающие материал объекта.

Материал: набор настроек, который говорит движку, как использовать текстуры и как объект отражает свет.

Коллизия: упрощённая форма для физики и столкновений.

LOD: несколько версий модели разной детализации для экономии ресурсов на расстоянии.

Пивот: точка опоры объекта (например, в центре или у основания), важна для размещения и анимации.

Коротко о PBR

В большинстве современных проектов используется PBR (Physically Based Rendering, физически корректное освещение). Важно понимать принцип: материал описывается так, чтобы движок предсказуемо реагировал на свет.

Часто применяются такие карты:

Base Color: базовый цвет без теней и бликов.

Metallic: где поверхность металл, а где нет.

Roughness: насколько поверхность шероховатая (влияет на «размытость» отражений).

Normal: мелкие детали поверхности без добавления геометрии.

Полезная база по glTF и PBR (как один из стандартов обмена ассетами): Khronos glTF

Типы ассетов в играх и их особенности

Ассеты удобно группировать по назначению — так проще выбирать подход к моделированию и оптимизации:

Hero-объекты: ключевые элементы, которые игрок видит крупно (персонаж, оружие, важный предмет).

Окружение: здания, скалы, деревья, интерьер, пропсы.

Модульные наборы: детали, из которых собирают уровни (стены, углы, балки, плитка).

Декали и мелкие детали: граффити, потёртости, следы, наклейки.

Подход к качеству и бюджету зависит от дистанции просмотра и частоты повторения. Повторяющиеся объекты особенно чувствительны к размеру текстур и числу материалов.

!Инфографика помогает запомнить основные категории ассетов и приоритеты качества

Что такое пайплайн и зачем его готовить заранее

Пайплайн — это согласованный путь ассета от идеи до движка: кто что делает, в каком формате, с какими правилами именования, проверками и ограничениями.

Без пайплайна неизбежны типовые проблемы:

объект «встал не туда» из-за разного пивота и ориентации осей;

масштабы не совпадают между ассетами;

текстуры разного стандарта, материалы выглядят непредсказуемо;

меши слишком тяжёлые, фпс падает;

файлы теряются, версии конфликтуют.

Хороший пайплайн делает результат повторяемым: любой ассет проходит те же шаги и одинаково импортируется в движок.

Базовый рабочий пайплайн 3D-ассета

Ниже — универсальная схема, подходящая для большинства проектов (от инди до AA), даже если инструменты отличаются.

Техническое задание и референсы

Блокинг: грубая форма для проверки масштаба и композиции

Моделирование: финальная геометрия

UV-развёртка

Запекание карт: например, normal и другие вспомогательные карты

Текстурирование и материалы (PBR)

LOD и коллизия

Экспорт в обменный формат

Импорт в движок и настройка (материалы, коллизия, LOD)

Проверка в сцене: свет, расстояния, производительность

!Схема показывает порядок работ и места, где чаще всего возникают проблемы

Подготовка рабочего места и файловой структуры

Выбор инструментов

Пайплайн не привязан к одной программе, но в игре чаще всего встречается связка:

DCC для моделинга: Blender, Maya, 3ds Max

Текстуринг: Substance 3D Painter или аналоги

Движок: Unity или Unreal Engine

Документация по импорту полезна как «истина в последней инстанции», потому что правила часто зависят от движка:

Unity Manual: Importing a model

Unreal Engine Documentation

Файловая структура проекта

Важно договориться о структуре до массового производства ассетов. Пример логики папок:

/References: референсы, скриншоты, гайды по стилю

/Source: исходники (файлы DCC, highpoly, рабочие сцены)

/Exports: экспортированные меши (FBX/glTF)

/Textures: финальные текстуры

/Engine: импортированные ассеты и префабы в проекте движка

Смысл разделения простой: Source может быть тяжёлым и не всегда нужен в билде, а Exports и Textures — то, что должно стабильно попадать в движок.

Именование и версии

Договоритесь о правилах:

единый язык (обычно английский) и единый стиль (snake_case или PascalCase);

префиксы по типу (например, SM_ для статических мешей, T_ для текстур);

суффиксы для карт (_BC, _N, _R, _M), если это принято в команде;

версия в имени файла только при необходимости, лучше опираться на систему контроля версий.

Для контроля версий в командах часто используют Git, но для больших бинарных файлов может понадобиться Git LFS. Официальная справка: Git LFS

Технические стандарты: масштаб, оси, пивот

Эти настройки чаще всего ломают импорт, особенно у новичков.

Единицы измерения: выберите стандарт (например, 1 unit = 1 метр) и придерживайтесь его во всех сценах.

Оси мира: у разных программ разные ориентации (где-то Z вверх, где-то Y). Важно проверить, как ваш движок ожидает оси, и настроить экспорт.

Пивот: для пропсов часто удобно ставить пивот на основание, для вращающихся объектов — в центре вращения.

Практическое правило: перед тем как делать много ассетов, создайте тестовый куб правильного размера, прогоните его через экспорт и импорт и зафиксируйте настройки.

Оптимизация: что важно учесть заранее

Оптимизация — это не «урезать в конце», а проектировать ассет так, чтобы он был эффективным.

Геометрия

Делайте силуэт читаемым: лишние полигоны внутри плоских областей почти не видны.

Избегайте мелких деталей геометрией там, где их можно передать normal-картой.

Не используйте слишком много отдельных материалов на одном объекте: каждый материал повышает стоимость отрисовки.

Текстуры

Выбирайте размер текстур под расстояние просмотра (4K не всегда лучше).

По возможности используйте единый набор карт и одинаковую логику упаковки каналов (если команда так делает).

Следите за повторяемостью: тайловые материалы (повторяющиеся) экономят память.

LOD и коллизия

LOD снижает детализацию на расстоянии и помогает держать стабильный фпс.

Коллизия обычно проще визуальной модели: игре важнее быстрые вычисления, чем точность каждого выступа.

Экспорт и импорт: контрольная точка пайплайна

Форматы

Чаще всего встречаются:

FBX: распространённый формат обмена между DCC и движками.

glTF: современный формат, удобный для передачи материалов PBR и ассетов.

Выбор зависит от движка и требований проекта. В любом случае полезно придерживаться принципа: экспорт — это отдельный воспроизводимый шаг, а не «как получилось».

Чек-лист перед экспортом

применены трансформации (масштаб/поворот) так, как ожидает движок;

корректный пивот;

нет лишней геометрии (скрытых объектов, дубликатов, невидимых деталей);

проверена UV-развёртка;

текстуры имеют понятные имена и правильные типы (например, normal не сохранён как обычная цветовая карта);

есть коллизия и LOD, если это требуется.

Минимальный набор договорённостей для команды или личного проекта

Даже если вы работаете в одиночку, зафиксируйте правила в отдельном документе проекта. Минимум:

единицы измерения и «что считается метром»;

ориентация осей и настройки экспорта;

правила именования ассетов и текстур;

стандарты PBR-карт (какие карты обязательны);

ограничения по материалам и примерные бюджеты (поликаунт, размеры текстур) для разных категорий ассетов;

где лежат исходники, где экспорты, где финальные файлы.

Итоги

3D-ассеты в геймдеве — это не просто модели, а производственные единицы, которые должны стабильно проходить путь от DCC до движка. Подготовленный пайплайн снижает количество ошибок, ускоряет работу и делает качество предсказуемым. В следующих темах курса мы будем разбирать каждый этап пайплайна подробнее: от блокинга и моделирования до UV, текстурирования, оптимизации и финального импорта.

Базовый и продвинутый моделинг: формы, топология, hard-surface и organic

Зачем 3D-художнику разбираться в моделинге глубже «сделал красиво»

В предыдущей статье мы зафиксировали важную мысль: в геймдеве ассет ценен не как «картинка», а как предсказуемо работающий элемент пайплайна (масштаб, импорт, материалы, оптимизация). Моделинг — это этап, где закладываются почти все будущие проблемы или, наоборот, стабильность:

читаемость формы и стилистика;

корректное освещение и шейдинг;

удобство UV, запекания и текстурирования;

бюджет полигонов и поведение LOD;

деформация (для персонажей) и корректная коллизия.

Эта статья даст практические принципы моделинга, которые одинаково важны в Blender/Maya/3ds Max: работа с формой, правила топологии и разные подходы для hard-surface и organic.

!Иллюстрация показывает, что форма и силуэт важнее мелкой детализации

Базовый моделинг: форма как главный приоритет

Как думать формами: первичные, вторичные, третичные

Чтобы модель читалась в игре при разном освещении и на разных дистанциях, детали добавляют по уровням:

Первичные формы: крупные массы, пропорции, силуэт.

Вторичные формы: основные выступы/впадины, разделение на части, функциональные элементы.

Третичные формы: мелкие фаски, царапины, микрорельеф (часто лучше через normal/roughness, а не геометрией).

Практическое правило: если первичные формы слабые, третичные детали не спасут — объект останется «нечитабельным».

Силуэт, пропорции и «читаемость»

Силуэт — это форма объекта в контуре. В геймдеве силуэт важен, потому что:

игрок часто видит объект издалека;

детали «съедаются» постобработкой, освещением, разрешением;

в динамике мозг быстрее распознаёт крупные формы.

Проверки, которые стоит делать прямо в DCC:

смотреть модель в полностью чёрном материале (без текстур);

сравнивать с примитивами (куб, цилиндр) для контроля пропорций;

переключаться на «далёкую камеру» (имитация игрового расстояния).

Блокинг как часть моделинга, а не отдельная «черновая стадия»

Блокинг — это ранняя версия модели из простых примитивов. Он нужен не только новичкам:

быстрее выявляет ошибки масштаба и пропорций;

упрощает согласование с геймдизайном (проходит ли персонаж, не мешает ли пропс);

позволяет раньше начать тест в движке.

Связь с пайплайном из прошлой статьи простая: блокинг — это самый дешёвый момент, чтобы исправить масштаб, пивот и габариты до того, как вы вложились в детализацию.

Топология: как геометрия влияет на качество и производительность

Топология — это структура сетки: как расположены рёбра и полигоны, как они «текут» по поверхности. В играх топология важна по двум причинам:

визуальная: влияет на шейдинг, отражения, качество normal map и наличие артефактов;

техническая: влияет на деформацию (скиннинг), оптимизацию и предсказуемость экспорта.

Полигоны: треугольники, квады и N-gon

Треугольники (triangles): конечный формат, в котором GPU всё равно рисует геометрию. В игровых мешах треугольники нормальны и неизбежны.

Квады (quads): удобнее для моделинга и особенно для сабдив-моделинга и ретопологии.

N-gon (полигон с 5+ сторонами): может быть допустим на плоских участках, но часто создаёт непредсказуемую триангуляцию и артефакты при запекании/шейдинге.

Практический ориентир:

для hard-surface важны контролируемые ребра, фаски и стабильный шейдинг;

для organic важен «поток» лупов вокруг суставов и мимики.

Edge flow и лупы

Edge flow — это логика направления рёбер по форме. Loop — замкнутый ряд рёбер, который можно удобно выделять и поддерживать.

Хороший edge flow:

поддерживает форму без лишних полигонов;

помогает деформироваться (если объект будет анимироваться);

уменьшает «ломаные» блики на гладких поверхностях.

Полюса (poles) и где их прятать

Pole — вершина, в которой сходится много рёбер (обычно 5+). Полюса не являются «ошибкой», но они часто дают:

локальные артефакты сглаживания;

сложность при деформации.

Правило размещения:

избегайте полюсов на областях сильных бликов (глянцевые детали hard-surface);

избегайте полюсов на участках, которые будут сильно гнуться (локти, колени, плечи);

прячьте полюса на менее заметных плоскостях или в местах естественных изломов формы.

Шейдинг: почему «геометрия нормальная, но выглядит плохо»

Даже при правильной форме модель может давать «грязные» переливы. Частые причины:

неверные нормали (перевёрнутые или «сломанные»);

слишком резкие переходы без фаски;

непоследовательное сглаживание (hard/soft edges, smoothing groups);

неконтролируемая триангуляция.

Для геймдева важна привычка: смотреть модель в условиях, близких к игровым — с HDRI/направленным светом, на контрастном материале, с включёнными отражениями.

!Поясняет, почему фаски критичны для красивого шейдинга в игре

Hard-surface моделинг: техника и контроль поверхности

Hard-surface — это твёрдые объекты: оружие, техника, мебель, механизмы, архитектурные элементы. Их особенности:

много плоскостей и чётких граней;

важны аккуратные фаски (bevel/chamfer) и качество бликов;

часто используется запекание с highpoly на lowpoly.

Базовые подходы в hard-surface

Box modeling: построение формы из примитивов (куб/цилиндр) с постепенным уточнением.

Subdivision modeling: моделинг под сглаживание (SubD), где форму удерживают поддерживающие рёбра.

Boolean workflow: вырезы/вставки через булевы операции с последующей чисткой/ретопологией.

Обычно в продакшене эти подходы смешиваются: например, highpoly делают через SubD+booleans, а lowpoly — вручную под запекание.

Фаски (bevel) как «обязательная физика»

В реальном мире почти нет идеально острых граней: даже микрофаска меняет блик. В играх фаски нужны по двум причинам:

делают объект реалистичнее и «дороже» визуально;

стабилизируют нормали и блики (особенно на металле).

Типовая ошибка новичка: оставить острые 90° углы на модели и пытаться «вытянуть» вид текстурами.

Highpoly/Lowpoly и запекание в контексте hard-surface

Термины:

Highpoly: детальная модель для получения карты нормалей и других запекаемых карт.

Lowpoly: игровая модель с оптимальным числом полигонов, на которую «переносят» детали через normal map.

Что важно для качества запекания:

lowpoly должен хорошо описывать силуэт и ключевые плоскости;

резкие углы часто требуют либо фаски на lowpoly, либо корректной настройки жёстких рёбер и UV-разрезов;

триангуляция должна быть контролируемой (лучше зафиксировать до запекания и экспорта, чтобы результат не «поплыл»).

«Плавающие» детали (floaters) и где они уместны

Floaters — отдельные элементы highpoly (болты, надписи, панели), которые не соединены с основной геометрией. Это ускоряет работу, но требует аккуратности:

floaters хороши для мелкой механической детализации;

они плохо подходят там, где деталь влияет на силуэт;

при запекании важно следить за пересечениями и расстоянием до поверхности.

Organic моделинг: анатомия, скульпт и ретопология

Organic — это персонажи, существа, органические формы (ткань, кожа, растения с плавными переходами). Особенности:

главная сложность — правдоподобные объёмы;

детали часто делаются скульптом;

почти всегда требуется ретопология под анимацию.

От формы к деталям: почему анатомия важнее «мышц кисточкой»

Даже в стилизации анатомия помогает:

правильно распределить массы (грудная клетка, таз, конечности);

удерживать пропорции при позинге;

избежать «резиновой» формы.

Практика: сначала добейтесь убедительных первичных форм (голова, торс, руки/ноги), и только потом переходите к вторичным и третичным.

Скульпт vs полигональный моделинг

Частый рабочий путь для персонажа:

блокинг силуэта;

скульпт крупной формы;

уточнение вторичных форм;

детализация (поры, складки, шрамы) — по необходимости;

ретопология под lowpoly;

UV и запекание.

Скульпт удобен тем, что не «держит» вас топологией на раннем этапе. Но он почти всегда требует ретопологии для игрового меша.

Ретопология: зачем и что считать «хорошей»

Ретопология — создание новой, чистой низкополигональной сетки поверх скульпта/высокодетальной модели.

Критерии хорошей ретопологии:

правильные лупы вокруг суставов (локти, колени, плечи);

лупы вокруг рта и глаз (для мимики);

плотность сетки там, где нужна деформация, и экономия там, где форма почти не меняется;

ровный размер полигонов без «тонких длинных» треугольников на деформируемых местах.

!Показывает базовую логику топологии лица для анимации

Продвинутые практики, которые повышают качество и скорость

Модульность и повторное использование

Даже на уровне моделинга полезно думать как геймдев:

повторяемые элементы (панели, болты, сегменты архитектуры) лучше делать модульно;

симметрию используйте, пока она не мешает уникальности;

одинаковые детали должны иметь одинаковые правила фасок и шейдинга, иначе набор «рассыпается» визуально.

Детализация: где геометрия, а где текстура

Общее правило оптимизации:

силуэт и крупные изломы — геометрия;

мелкий рельеф и микроцарапины — normal/roughness;

повторяющиеся паттерны — тайловые материалы, где возможно.

Контроль «экспортной стабильности»

Чтобы модель не ломалась при экспорте/импорте (логика из предыдущей статьи про пайплайн), держите привычку:

фиксировать трансформации и масштаб в сцене до экспорта;

проверять нормали и сглаживание;

не оставлять скрытые дубликаты и мусор;

тестировать импорт на ранних версиях, а не в конце.

Мини-чек-листы по итогам (для ежедневной работы)

Чек-лист формы

силуэт читается на расстоянии;

первичные формы убедительны без текстур;

вторичные формы добавляют функциональность, а не шум;

детали не ломают пропорции.

Чек-лист топологии

нет проблемных N-gon на изогнутых/важных участках;

полюса не стоят в местах бликов и сильной деформации;

триангуляция предсказуема (особенно перед запеканием);

шейдинг чистый при контрастном освещении.

Чек-лист hard-surface

есть фаски там, где должен быть блик;

highpoly и lowpoly логично разделены;

плоскости ровные, отражения не «плывут»;

мелкие элементы по возможности вынесены в текстуру.

Чек-лист organic

формы читаются без микродетали;

топология поддерживает деформацию (суставы/мимика);

плотность сетки распределена по задачам;

ретопология сделана под будущую анимацию/LOD.

Полезные официальные источники

Blender Manual: Modeling

Blender Manual: Retopology

Blender Manual: Subdivision Surface Modifier

Итоги

Моделинг для геймдева — это баланс формы, топологии и производственных ограничений. Форма отвечает за читаемость, топология — за шейдинг, деформацию и предсказуемость пайплайна, а различие hard-surface и organic диктует разные техники: контроль плоскостей и фасок против анатомии, скульпта и ретопологии. Дальше по курсу эти принципы будут напрямую использоваться в UV, запекании и текстурировании: чем чище моделинг, тем меньше “магии” нужно на следующих этапах.

High-poly и Low-poly: детализация, ретопология и оптимизация

Зачем разделять модель на High-poly и Low-poly

В прошлых темах мы говорили о пайплайне ассета и о том, как форма и топология влияют на качество. Теперь соберём это в одну практическую связку: детализация без лишней геометрии.

High-poly и Low-poly — это не «две версии на всякий случай», а производственный приём:

High-poly — детальная модель, на которой вы делаете фаски, вырезы, мелкие панели, штампы, скульпт-детали.

Low-poly — игровая модель, которая хорошо держит силуэт, имеет чистый шейдинг и оптимальное число треугольников.

Связующий мост между ними — запекание карт: перенос визуальных деталей с high-poly на low-poly через текстуры (чаще всего normal map и вспомогательные карты).

Ключевая идея: игра рендерит low-poly, но выглядит он так, будто детальнее — за счёт карт и материалов.

!Схема показывает связь high-poly, запекания и low-poly

Что именно считается high-poly и low-poly

High-poly

High-poly может быть получен разными способами:

hard-surface: SubD, bevel, booleans, floaters (отдельные «накладные» детали)

organic: скульпт с деталями кожи, складок, пор

Для high-poly важнее всего качество формы и фасок, а не «правильная» игровая топология.

Low-poly

Low-poly — это уже инженерная часть ассета:

контролируемый силуэт

предсказуемый шейдинг (нормали, сглаживание)

правильные UV

допустимый вес по треугольникам и материалам

Важно: low-poly почти всегда в итоге триангулируется при рендере, поэтому задача художника — сделать так, чтобы эта триангуляция не ломала шейдинг и запекание (то есть она должна быть стабильной и ожидаемой).

Какие карты обычно запекают и зачем

Запекание — это вычисление текстур по отношению между high-poly и low-poly. Набор карт зависит от проекта, но базовый список встречается очень часто.

| Карта | Что хранит | Зачем нужна в геймдеве | |---|---|---| | Normal | Направления микрорельефа | Имитирует мелкие формы без геометрии | | AO (Ambient Occlusion) | Самозатенение в углублениях | Добавляет глубину, часто как маска для текстурирования | | Curvature | Выпуклости/впадины по форме | Быстрое создание потёртостей и акцентов | | Position/Thickness | Позиция/толщина (если запекается) | Полезно для масок, грязи, износа, SSS в некоторых стилях |

На практике для старта достаточно уверенно освоить normal и AO, а curvature — как ускоритель текстурирования.

Официальная база по нормалям и многим связанным терминам: Blender Manual: Normals

Ретопология: что это такое и когда она нужна

Ретопология — создание новой, чистой low-poly сетки поверх high-poly (или скульпта), чтобы модель:

корректно освещалась

адекватно деформировалась (если это персонаж)

хорошо разворачивалась в UV

давала стабильное запекание

Ретопология почти обязательна в двух случаях:

organic-персонажи и существа: нужен правильный edge flow под анимацию

скульпт или «грязный» high-poly: скульпт-сетка непригодна как игровой меш

В hard-surface ретопология может быть как обязательной, так и нет — зависит от того, насколько «чистый» low-poly вы можете получить сразу при моделинге.

Полезный раздел документации: Blender Manual: Retopology

Два рабочих подхода: hard-surface и organic

Hard-surface: типовой путь

У hard-surface основная цель — красивые блики и чистые плоскости.

Частый пайплайн:

High-poly: фаски, булевы вырезы, панели, гравировки, винты (в том числе floaters)

Low-poly: сохранение силуэта, упрощение мелочи, контроль жёстких/мягких граней

UV: разрезы там, где нужны жёсткие грани и где логичны швы

Bake: normal/AO/curvature

Проверка шейдинга и результата в движке

В hard-surface типичная ошибка — пытаться сохранить все «пазики и панельки» геометрией на low-poly. Чаще выгоднее перенести это в normal.

Organic: типовой путь

У organic главная цель — правдоподобные объёмы + деформация.

Частый пайплайн:

Блокинг и скульпт первичных форм

Скульпт вторичных форм (мышечные массы, складки)

Ретопология под анимацию

UV

Bake деталей скульпта в normal (и иногда displacement для неигровых задач)

Для organic критично, чтобы low-poly имел лупы вокруг суставов и мимики, иначе даже хороший normal не спасёт «резиновую» анимацию.

Что чаще всего ломает запекание

Запекание выглядит «магией», пока не понять, что оно очень чувствительно к базовой дисциплине моделинга из прошлой статьи: нормали, фаски, чистая топология и предсказуемая триангуляция.

Несовпадение шейдинга: hard edges и UV-разрезы

В игровых ассетах есть практическое правило:

если грань жёсткая (резкий переход нормали), то на этом месте чаще всего нужен UV-разрез

Почему: normal map хранит детали в рамках UV-острова. Если вы оставите жёсткий угол внутри одного острова, вы получите артефакты из-за того, как движок интерпретирует сглаживание и нормали.

Это не «закон природы», но очень надёжный ориентир для стабильного результата.

«Взрывы» и пересечения

Если части модели находятся слишком близко или пересекаются, лучи при запекании могут попадать «не туда», и появляются грязные пятна.

Типовые решения:

разнести детали на high-poly (или использовать floaters аккуратнее)

запекать по частям

использовать корректно настроенный cage (оболочку лучей)

Нестабильная триангуляция

Если low-poly по-разному триангулируется в DCC, в бейкере и в движке, normal map может «поплыть».

Практический подход:

зафиксировать триангуляцию low-poly перед финальным бейком и экспортом

не менять топологию после запекания

Плохой low-poly силуэт

Normal не меняет силуэт. Если объект должен читаться по контуру, контур обязан быть геометрией.

Пример: круглую ручку нельзя сделать «квадратом с normal» так, чтобы она выглядела круглой в контуре — в профиль будет видно упрощение.

Оптимизация low-poly: что реально важно в игре

Оптимизация — это не только «меньше треугольников». На финальный FPS влияют и материалы, и количество объектов, и размер текстур. Но 3D-художник чаще всего контролирует три зоны: геометрию, UV/текстуры и подготовку под LOD/коллизии.

Геометрия: тратьте полигоны там, где они дают результат

Полезные ориентиры:

полигоны тратятся на силуэт, крупные изломы формы и зоны бликов

плоские участки и скрытые области упрощаются первыми

повторяющиеся мелкие детали лучше переносить в normal (или делать модульно)

Материалы и количество draw calls

Каждый отдельный материал на меше может увеличивать стоимость отрисовки (зависит от движка и батчинга). Поэтому часто выгоднее:

объединять материалы там, где это возможно

использовать текстурные атласы или trim sheets (если стиль и пайплайн проекта это поддерживают)

Официальные руководства по импортам и настройкам полезны как контрольная точка:

Unity Manual: Importing a model

Unreal Engine Documentation

UV и «плотность» деталей

Тексельная плотность — это простыми словами, насколько много пикселей текстуры приходится на единицу площади модели. Важно не число, а консистентность:

одинаковые по важности детали должны иметь похожую детализацию

геро-объекты получают больше плотности, фоновые — меньше

не тратьте UV-площадь на невидимые днища, внутренности, закрытые части

LOD и коллизия: заранее думайте о будущем

Из первой статьи: игровой ассет часто включает LOD и коллизию. High/low подход помогает и здесь:

low-poly уже проще адаптировать под LOD-цепочку

если силуэт и логика форм адекватны, LOD будет «плавно» деградировать

коллизия почти всегда строится как отдельные простые примитивы или упрощённые меши

!Иллюстрация показывает логику упрощения LOD

Практический мини-чек-лист перед запеканием

high-poly и low-poly совпадают по форме там, где это влияет на нормали

low-poly имеет чистые нормали и понятное сглаживание

жёсткие грани согласованы с UV-разрезами

нет критических пересечений и «слипшихся» деталей

триангуляция low-poly зафиксирована и не будет меняться

UV без сильных растяжений на видимых местах

Итоги

High-poly/Low-poly — это центральная техника геймдев-моделинга, которая соединяет принципы формы и топологии с требованиями производительности. High-poly отвечает за качество деталей и фасок, low-poly — за силуэт, шейдинг, UV и предсказуемый импорт. Ретопология делает low-poly пригодным для игры, а грамотное запекание переносит детализацию в карты без лишней геометрии. Освоив этот блок, вы будете готовы к следующим этапам пайплайна: UV, запеканию в конкретных инструментах и текстурированию PBR.

UV-развертка и подготовка к запеканию карт

Зачем UV в геймдеве и почему это часть качества, а не формальность

В прошлых статьях курса мы разобрали пайплайн ассета, принципы формы и топологии, а также связку high-poly → запекание → low-poly. UV-развёртка — это шаг, который переводит 3D-поверхность в 2D-координаты, по которым работают текстуры и запекание.

В геймдеве UV решает сразу несколько задач:

Качество текстур: где на модели будет высокая детализация, а где можно сэкономить.

Стабильность запекания: корректная normal map без швов и артефактов.

Производительность: разумные размеры текстур, меньше материалов, предсказуемая упаковка.

Если UV сделаны плохо, вы получите типичные симптомы:

заметные швы на normal map и на цвете;

растяжения узоров (дерево, ткань, камень);

«грязь» и полосы после запекания;

лишний расход текстурной площади и памяти.

Базовые понятия UV простыми словами

Что такое UV-координаты

UV — это координаты точки на поверхности модели в 2D-пространстве текстуры:

U — горизонтальная ось текстуры;

V — вертикальная ось текстуры.

Каждая вершина меша в UV-канале получает пару координат (U,V), и по ним движок понимает, какой пиксель текстуры использовать.

UV-острова, швы и разрезы

UV-остров — отдельный кусок развертки на 2D-плоскости.

Шов (seam) — место, где поверхность «разрезана», чтобы развернуться без сильных искажений.

Разрез UV — результат применения шва: ребро/граница между островами.

Практическая цель швов — спрятать неизбежные разрывы в наименее заметных местах.

Несколько UV-каналов

У одной модели может быть несколько наборов UV:

UV0 (первый канал) — почти всегда для материалов и запекания (albedo/normal/roughness и т.д.).

UV1 (второй канал) — часто для lightmap (статическое освещение), если проект это использует.

В Unity, например, отдельный UV-канал под лайтмапы является типовой практикой: Unity Manual: Lightmapping

Требования геймдева к хорошей UV-развёртке

Минимум растяжений и предсказуемая форма островов

Растяжение означает, что равные участки поверхности получают неравную площадь на текстуре. Это даёт:

«плывущий» масштаб текстуры;

ухудшение читаемости деталей;

проблемы при procedural-текстурировании и масках.

Допустимо немного растяжения на скрытых областях, но на видимых поверхностях стремитесь к ровной развертке.

Контроль швов

Швы неизбежны. Важно сделать их логичными:

прячьте швы в стыках деталей, под выступами, на нижних/задних частях;

ориентируйте швы по реальным линиям конструкции (панели, стыки, швы ткани);

не делайте множество мелких островов без необходимости: ими сложно управлять при текстурировании.

Единая детализация через тексельную плотность

Тексельная плотность — это согласованность детализации: чтобы одинаково важные части модели имели похожую «резкость» текстур.

Практические правила:

геро-части (куда смотрит игрок) получают больше UV-площади;

низ, внутренности, редко видимые зоны получают меньше;

если две детали стоят рядом в кадре и сделаны из одного материала, их плотность должна быть близкой.

Паддинг (отступы) между островами

Паддинг — пустое пространство вокруг острова при упаковке. Он нужен, чтобы при мипмаппинге и фильтрации не «затекали» пиксели соседних островов.

Ориентиры:

чем меньше текстура и чем дальше объект будет виден, тем важнее паддинг;

при запекании обычно добавляют отступ в пикселях (часто 8–16 px для 2K как стартовый ориентир), но финальное значение зависит от проекта.

Связь UV и запекания: почему швы появляются именно на normal map

Запекание (bake) переносит информацию с high-poly на low-poly через UV. Любой разрыв UV — потенциальный разрыв в запечённых данных.

Ключевая связка из предыдущей темы про high/low:

normal map кодирует мелкие формы;

она чувствительна к сглаживанию, тангентам и UV-разрывам;

поэтому UV должны соответствовать тому, как меш будет освещаться.

!Иллюстрация связи жёстких граней, UV-разрезов и артефактов normal map

Жёсткие грани, сглаживание и UV-разрезы

Что такое жёсткие и мягкие грани

На low-poly вы задаёте, где поверхность сглаживается, а где должна быть «ломаная» грань:

мягкая грань — плавный переход нормалей (гладкий блик);

жёсткая грань — резкий переход нормалей (чёткий перелом блика).

Разные DCC называют это по-разному (smoothing groups, hard/soft edges), но смысл один.

Практическое правило для стабильного бейка

Часто работает правило:

жёсткая грань на low-poly обычно требует UV-разреза на том же ребре

Это снижает риск швов и «ломаных» бликов на normal map, потому что внутри одного UV-острова движок ожидает непрерывное сглаживание.

Возможны исключения, но как базовый стандарт для большинства игровых пайплайнов это правило очень надёжно.

Почему важны одинаковые тангенты

Normal map в играх обычно работает в tangent space, где важна согласованность вычисления тангентного базиса между:

программой, где вы запекаете;

движком, где вы рендерите.

Распространённый стандарт — MikkTSpace: MikkTSpace (репозиторий)

Если бейкер и движок считают тангенты по-разному, швы могут проявиться даже при хорошей UV.

Как планировать UV: подходы для hard-surface и organic

Hard-surface

Цели:

контролируемые швы по конструктивным линиям;

минимизация заметных разрывов на больших глянцевых плоскостях;

предсказуемость запекания панелей и фасок.

Практика разметки швов:

разрезайте по естественным границам: панели, стыки, кромки деталей;

на цилиндрах и трубах делайте один продольный шов в менее видимом месте;

большие плоскости старайтесь держать одним островом, если нет сильного искажения.

Organic

Цели:

минимальные искажения на лице и открытых участках;

швы прячутся в местах естественных переходов (за ушами, по линии волос, под одеждой);

удобство текстурирования кожи/тканей.

Практика:

лицо часто разворачивают отдельным островом или группой островов с приоритетом качества;

швы у органики лучше вести по менее заметным «теневым» зонам, а не по центру крупных форм.

Упаковка UV: как использовать текстуру эффективно

Ориентация и выравнивание

острова можно выравнивать по осям, если это помогает текстурированию (например, дерево, ткань, полосы);

избегайте хаотичных поворотов, если художнику нужно рисовать направленные детали;

не жертвуйте качеством ради идеальной «ровности»: важнее отсутствие сильных искажений.

Перекрытие (overlap) и зеркальные UV

Перекрытие островов экономит место, но имеет ограничения.

Разрешённые сценарии:

симметрия (левая и правая часть одинаковые) для экономии текстуры;

стек одинаковых деталей (одинаковые болты/винты), если они действительно должны выглядеть одинаково.

Запрещающие факторы:

уникальные повреждения и грязь (если нужно различать стороны);

запекание AO/curvature в уникальном виде (перекрытие может дать неверные карты);

лайтмапы (для них overlap обычно недопустим).

Атласы и trim sheets

В оптимизации геймдева UV часто подчиняются материалам:

текстурный атлас — несколько объектов или деталей в одной текстуре ради уменьшения материалов и draw calls;

trim sheet — текстура-полосы для повторяемых кромок/панелей (часто для окружения).

Это отдельная большая тема, но важно понимать: UV — это не только «разложить красиво», но и поддержать стратегию материалов проекта.

Подготовка low-poly к запеканию: пошаговый чек-лист

Ниже — порядок, который помогает избежать большинства проблем. Он связан с предыдущими темами курса: топология, шейдинг, high/low и экспорт.

Проверить масштаб и соответствие high-poly и low-poly по форме в ключевых местах.

Привести low-poly к чистому шейдингу: нормали, сглаживание, отсутствие мусорной геометрии.

Настроить жёсткие грани и сделать UV-разрезы в согласованных местах.

Сделать UV-развёртку без критических растяжений на видимых участках.

Упаковать острова с паддингом.

Зафиксировать то, что влияет на бейк: не менять топологию после финального запекания.

Технические детали запекания, которые стоит знать до старта

Triangulation

Движок рендерит треугольниками. Если триангуляция меняется между:

DCC,

бейкером,

движком,

то normal map может выглядеть иначе.

Практика:

контролируйте триангуляцию на финальном low-poly до запекания и экспорта;

не перестраивайте сетку после финального бейка.

Cage и расстояние проекции

При запекании лучи «проецируют» детали high-poly на low-poly. Чтобы они попадали правильно:

используют cage (оболочку) или настройку расстояния;

слишком маленькое расстояние даст пропуски;

слишком большое — «захватит» соседние детали.

Если появляются грязные пятна, часто причина в пересечениях или неверном cage.

Взрывной бейк (exploded bake)

Если у вас много деталей рядом и лучи цепляют соседние части, применяют приём:

временно раздвинуть части модели в стороны,

запечь карты,

вернуть на место.

Это особенно полезно для hard-surface со сложной сборкой.

Сопоставление по именам

В большинстве бейкеров можно запекать по соответствию имён (например, отдельные high/low части). Это снижает пересечения лучей между деталями.

Смысл правила простой: бейкер должен понимать, какая high-деталь относится к какой low-детали.

Типовые ошибки UV и быстрые способы диагностики

| Симптом | Частая причина | Что проверить в первую очередь | |---|---|---| | Видимый шов на normal map | жёсткая грань без UV-разреза, различие тангентов | соответствие hard edges и seams, MikkTSpace | | «Волны» и рябь на плоскости | плохие нормали, лишние ребра, искажения UV | шейдинг low-poly, растяжение UV | | Пиксели «затекают» на границе острова | мало паддинга, неверный dilation | padding при паковке, параметры dilate/bleed | | AO грязнит там, где не должно | пересечения, неверный cage | пересечения деталей, exploded bake | | Текстура кажется разного масштаба на частях модели | разная тексельная плотность | сравнение площади островов на важных деталях |

Практические источники

Blender Manual: UV Unwrapping

Blender Manual: UV Editing

Unity Manual: Normal maps

MikkTSpace (репозиторий)

Итоги

UV-развёртка в геймдеве — это связующее звено между моделингом и финальным визуалом в движке. Она определяет, насколько качественно и предсказуемо будут работать материалы и запекание. Хорошая UV:

минимизирует растяжения и прячет швы;

держит согласованную тексельную плотность;

учитывает жёсткие грани, сглаживание и требования normal map;

упакована с достаточным паддингом;

подготовлена так, чтобы запекание было стабильным (триангуляция, cage, отсутствие пересечений).

Дальше по курсу логичный следующий шаг — практика запекания конкретных карт и последующее текстурирование PBR, где качество UV сразу станет заметно в результате.

Запекание (baking) и PBR-текстурирование: материалы и карты

Как эта тема связана с предыдущими шагами пайплайна

Ранее в курсе мы собрали базовый пайплайн ассета, разобрали форму и топологию, затем связку high-poly → low-poly, ретопологию и UV-развёртку. Теперь мы закрываем ключевой производственный мост между геометрией и финальным видом в движке: запекание карт (baking) и PBR-текстурирование.

Логика простая:

Low-poly отвечает за силуэт, шейдинг и производительность.

High-poly хранит всю мелкую форму, фаски и микродетали.

Baking переносит часть информации с high-poly на текстуры.

PBR превращает набор текстур в материал, который предсказуемо реагирует на свет в Unity или Unreal.

!Схема связывает high/low, запекание, PBR-текстуры и итог в движке

Что такое запекание и что именно мы запекаем

Запекание (baking) это вычисление текстур по отношению между двумя моделями или между моделью и её UV.

Самые частые варианты:

Запекание с high-poly на low-poly для переноса формы.

Запекание внутренних карт low-poly (например, curvature по самой low-poly) для ускорения текстурирования.

Базовые карты запекания

| Карта | Что хранит | Зачем используется | |---|---|---| | Normal (tangent space) | Направление микрорельефа поверхности | Имитирует фаски, гравировки и мелкую форму без геометрии | | AO (Ambient Occlusion) | Самозатенение в углублениях | Маска для грязи, пыли, усиления глубины | | Curvature | Выпуклости и впадины по форме | Быстрое создание потёртостей по рёбрам и акцентов | | World Space Normal | Нормали в мировом пространстве | Вспомогательная карта для масок и процедурных эффектов | | Position | Позиция пикселя (обычно в 3 каналах) | Маски по высоте, градиенты, эффекты загрязнения | | Thickness | Приблизительная толщина | Маски для воска, тонких материалов, некоторых стилизаций | | ID map | Цветовые зоны материалов | Быстрое выделение частей модели по материалам |

В большинстве игровых пропсов стартового уровня достаточно уверенно делать Normal + AO + Curvature, а остальное подключать по задаче.

Основа качества: тангентное пространство и MikkTSpace

В играх normal map чаще всего работает в tangent space. Это означает, что normal-карта интерпретируется через локальный базис поверхности: tangent, bitangent, normal.

Практическая проблема: если бейкер и движок считают этот базис по-разному, швы и артефакты могут появиться даже при хорошей UV.

Самый распространённый стандарт вычисления тангентов в пайплайнах для игр это MikkTSpace.

Описание и реализация стандарта: MikkTSpace (GitHub)

Практический ориентир: старайтесь, чтобы и бейкер, и движок, и DCC были согласованы по тангентам.

Подготовка low-poly к запеканию

Качество запекания почти всегда упирается не в настройки, а в дисциплину подготовки low-poly, которую мы обсуждали в теме про UV.

Минимальный чек-лист перед бейком

Силуэт и форма: low-poly совпадает с high-poly в ключевых плоскостях и по контуру.

Шейдинг: нормали корректны, нет случайных переломов блика.

Жёсткие грани и UV: где есть жёсткая грань, там обычно есть UV-разрез.

Триангуляция: low-poly триангулирован предсказуемо и не будет меняться после финального бейка.

UV-паддинг: между островами достаточно отступа, чтобы не было протекания при мипмаппинге.

Официальная справка по нормалям в Blender: Blender Manual: Normals

Cage, расстояние проекции и типовые режимы бейка

Что такое cage

При запекании лучи обычно идут от low-poly к high-poly. Cage это специальная оболочка, которая задаёт направление и дистанцию проекции.

Слишком маленькая дистанция даёт пропуски деталей.

Слишком большая дистанция ловит соседние элементы и даёт грязь.

Взрывной бейк

Если объект состоит из плотной сборки, детали могут мешать друг другу при проекции. Тогда применяют приём exploded bake:

Временно раздвинуть части меша так, чтобы они не перекрывали друг друга.

Запечь карты.

Вернуть части на место.

Этот приём особенно полезен для hard-surface (оружие, техника, гаджеты).

Сопоставление по именам

Многие бейкеры поддерживают соответствие high/low по именам, чтобы лучи не перескакивали на соседние детали. Это снижает количество артефактов в сложных ассетах.

Практический порядок запекания

Ниже порядок, который работает в большинстве связок инструментов и хорошо согласуется с нашим пайплайном.

Финализировать low-poly: шейдинг, сглаживание, жёсткие грани, UV, паддинг, триангуляция.

Подготовить high-poly: фаски, floaters, чистая форма, отсутствие случайных пересечений.

Настроить бейк: выбор карт, разрешение, антиалиасинг, cage или расстояние.

Сделать тестовый бейк на небольшом разрешении и проверить проблемные места.

Сделать финальный бейк в целевом размере.

Проверить карты в рендере: минимум в том же тангентном стандарте, что и движок.

Официальная справка Blender по запеканию: Blender Manual: Render Baking

PBR-текстурирование: что такое материал и какие карты нужны

PBR (Physically Based Rendering) это подход, где материал описывается параметрами, которые предсказуемо реагируют на освещение.

Самый распространённый набор карт в играх:

Base Color: цвет без теней и бликов.

Metallic: где поверхность металл.

Roughness: насколько размытые отражения.

Normal: микрорельеф.

Иногда встречаются:

Emissive: самосвечение.

Opacity или Alpha: прозрачность.

Height: высота для параллакса или специфических шейдеров.

Metallic-Roughness и Specular-Glossiness

Есть две основные схемы описания материалов:

Metallic-Roughness: чаще в современных пайплайнах и движках.

Specular-Glossiness: встречается в старых пайплайнах и некоторых стилях.

Для курса и большинства игровых задач ориентируйтесь на Metallic-Roughness, потому что она проще и распространённее.

Как читать PBR-карты и не путать физику материала

Base Color

Правило: не рисуйте в Base Color запечённые тени и яркие блики. Тени и блики появляются от света, а не от цвета.

Исключение: стилизованные проекты могут сознательно нарушать это, но тогда это художественное решение, а не PBR-дисциплина.

Metallic

Обычно это почти бинарная карта:

диэлектрики (дерево, пластик, камень) близко к 0

металлы близко к 1

Переходные значения используют для грязи, окислов, окрашенных металлов, но не как способ сделать материал просто “посильнее блестящим”.

Roughness

Roughness отвечает за ширину и размытость отражений:

низкая roughness даёт чёткие отражения

высокая roughness даёт матовую поверхность

Важно: roughness это не “грязь”, а свойство микрорельефа. Грязь часто меняет roughness, но это следствие, а не причина.

Normal

Normal-карта добавляет детали, но не меняет силуэт. Если у объекта плохой контур, normal это не исправит.

Официальные заметки Unity по normal map и импорту: Unity Manual: Normal maps

Линейное и sRGB: почему текстуры могут выглядеть неправильно

В движках разные карты должны интерпретироваться по-разному:

Base Color обычно хранится в sRGB (перцептивное пространство).

Roughness, Metallic, AO, Normal обычно должны быть в linear (без sRGB-коррекции).

Если поставить неправильный режим импорта, roughness или metallic будут “не теми числами”, и материал начнёт выглядеть неадекватно.

В Unity это задаётся в настройках импорта текстуры. В Unreal многие карты по умолчанию считаются линейными, но Base Color обычно в sRGB.

Упаковка каналов и оптимизация текстур

Чтобы экономить память и ускорять рендер, часто делают channel packing, когда разные чёрно-белые карты кладут в разные каналы одной текстуры.

Типичный пример (варианты зависят от проекта):

R = AO

G = Roughness

B = Metallic

Это уменьшает число текстурных выборок и упрощает материалы, но требует дисциплины именования и документирования пайплайна.

Текстурирование поверх запечённых карт

Запечённые карты обычно становятся “интеллектуальными масками” для процедурного текстурирования.

Практический подход к PBR-текстурированию пропса:

Задать базовые материалы по зонам: металл, пластик, резина, краска.

Использовать Curvature для износа по рёбрам.

Использовать AO и Position для пыли и грязи в углублениях и снизу.

Добавить микровариации roughness, чтобы поверхность не была “пластиковой”.

Проверять материал в освещении, близком к игровому: HDRI, контрастный свет.

Документация по PBR-материалам в Unreal: Unreal Engine Documentation: Physically Based Materials

Проверка качества: как понять, что результат готов для движка

Тест в нейтральном освещении

Чтобы не обманываться красивой сценой, проверяйте ассет:

в нейтральном HDRI

с простым направленным светом

на разных углах обзора

Типовые красные флаги

| Симптом | Частая причина | Что сделать | |---|---|---| | Шов на normal | разные тангенты или неверные UV-разрезы | проверить MikkTSpace, согласовать hard edges и seams | | Грязные пятна на AO | пересечения, неверный cage | разнести детали, настроить cage, запекать по частям | | Рябь на плоскости | плохой шейдинг low-poly или нестабильная триангуляция | исправить нормали, зафиксировать триангуляцию | | Материал “пластиковый” | roughness слишком ровный | добавить вариации roughness и микродетали | | Металл выглядит как пластик | metallic не соответствует материалу | metallic близко к 0 или 1 по зонам, корректные маски |

Рекомендованные форматы и практические настройки

Эти ориентиры зависят от движка и платформы, но как стартовые практики подходят часто:

Normal map: без sRGB, корректный тип normal в движке.

Roughness, Metallic, AO: без sRGB, можно паковать по каналам.

Разрешение: выбирать по важности ассета и расстоянию (геро-объекты получают больше).

Паддинг при бейке: достаточно, чтобы на мип-уровнях не было протекания.

Для финального решения всегда сверяйтесь с ограничениями проекта: бюджет текстур, целевая платформа, требования команды.

Итоги

Запекание и PBR-текстурирование превращают ваш low-poly меш в полноценный игровой ассет.

Baking переносит форму и вспомогательные маски с high-poly на low-poly через UV.

Качество бейка зависит от подготовки: шейдинг, UV-разрезы, триангуляция, cage и согласованность тангентов.

PBR требует дисциплины карт: Base Color без “нарисованного света”, корректные metallic и roughness, правильный режим sRGB или linear.

Оптимизация на уровне текстур часто делается через channel packing и разумные разрешения.

Следующий логичный шаг пайплайна после этого блока это сборка ассета в движке: импорт, настройка материалов, проверка под освещением сцены, а также подготовка LOD и коллизии по требованиям проекта.

Шейдинг, LOD, коллизии и проверка ассетов под реальное время

Как эта тема продолжает пайплайн курса

В прошлой теме мы довели ассет до состояния low-poly + UV + запечённые карты + PBR-текстуры. Но в геймдеве ассет считается готовым только тогда, когда он:

корректно шейдится в реальном времени (без «грязных» бликов, швов и артефактов);

имеет LOD (если требуется по дистанции и бюджету);

имеет корректные коллизии (физика, навигация, триггеры);

проходит проверку в движке: освещение, мипмапы, компрессия, производительность.

Эта статья про то, как довести ассет до стадии production-ready.

!Общая карта, где шейдинг, LOD и коллизии стоят в пайплайне

Шейдинг в реальном времени: что это и почему он ломается

Шейдинг в контексте ассетов для игр это то, как меш взаимодействует со светом в движке: как выглядят блики, градиенты, отражения, и насколько правдоподобно читается форма.

Чаще всего проблемы проявляются так:

на ровной плоскости появляется «волна» или «рябь» в бликах;

на ребре виден неожиданный перелом света;

normal map выглядит хорошо в бейкере, но плохо в движке;

швы UV становятся заметны на нормалях или roughness.

Почти всегда причина в сочетании трёх вещей:

вершинные нормали (как меш сглаживается);

тангенты (как интерпретируется normal map);

правила жёстких/мягких граней и соответствие UV-разрезам.

Вершинные нормали: основа чистого блика

Что такое вершинная нормаль

Нормаль — это направление, которое используется для расчёта освещения. В играх свет считается не «по полигону», а интерполируется по вершинам, поэтому качество вершинных нормалей напрямую влияет на то, насколько ровно и красиво ложится блик.

Мягкие и жёсткие грани

На low-poly вы задаёте, где поверхность должна выглядеть гладкой, а где должна быть «ломаной»:

мягкая грань даёт плавный переход света;

жёсткая грань даёт резкий перелом.

Практическая связка из предыдущих тем остаётся критичной:

жёсткая грань обычно требует UV-разреза на том же ребре.

Это снижает риск швов на normal map и делает поведение меша предсказуемым.

Почему «ровная плоскость» может бликовать криво

Типовые причины:

лишние диагонали и неудачная триангуляция на плоскости;

смешение сглаживания там, где нужны жёсткие грани;

некорректные пользовательские нормали после булевых операций;

слишком острые углы без фаски, где движок ожидает хоть минимальную геометрию.

Полезная справка по редактированию нормалей: Blender Manual: Normals

Weighted normals и «игровой» трюк для hard-surface

Weighted normals это приём, когда нормали «подтягиваются» так, чтобы большие плоскости выглядели более ровными, а блик на фаске читался аккуратнее. Это особенно полезно для hard-surface пропсов (ящики, панели, оружие), где хочется «дорогой» ровной поверхности без лишней геометрии.

Важные ограничения:

после изменения нормалей нельзя произвольно менять топологию, иначе шейдинг может поплыть;

при запекании normal map важно, чтобы бейкер и движок работали согласованно по тангентам.

Тангентное пространство и normal map: почему в движке может быть хуже

Normal map в играх чаще всего работает в tangent space. Это значит, что движок интерпретирует normal map через базис поверхности: нормаль, тангент и битангент.

Если тангенты считаются по-разному в разных местах пайплайна, появляются:

швы на нормалях;

«переломы» на местах, где в DCC было гладко;

различия между предпросмотром и движком.

Практический стандарт, к которому стремятся многие пайплайны, это MikkTSpace. Если вы запекали карты с расчётом под MikkTSpace, стоит убедиться, что движок и импорт используют совместимый расчёт.

Справка по стандарту: MikkTSpace (GitHub)

Частая ловушка: OpenGL vs DirectX normal

Разные инструменты могут ожидать разную ориентацию канала Y (зелёный канал). Симптом: все вдавленные детали выглядят выпуклыми или наоборот.

Правило работы:

фиксируйте в проекте, какой стандарт normal map используется;

проверяйте это на тестовом ассете в движке до массового производства.

Справка по normal map и импорту в Unity: Unity Manual: Normal maps

LOD: как снижать детализацию без потери качества

Что такое LOD

LOD (Level of Detail) — это набор версий меша разной детализации. Движок переключает их в зависимости от размера объекта на экране или расстояния.

Зачем это нужно:

экономия треугольников и времени рендера на дальних дистанциях;

снижение нагрузки на видеопамять и шейдеры, если LOD включает упрощение материалов;

стабильный FPS в сценах с большим количеством объектов.

Где LOD реально нужен

Ориентиры:

повторяющиеся пропсы окружения почти всегда выигрывают от LOD;

герой-объекты иногда можно оставить без LOD, если они всегда близко к камере;

деревья, скалы, архитектура и крупные декоры почти всегда требуют LOD в реальных проектах.

Принципы хорошего LOD

LOD снижает внутреннюю детализацию сильнее, чем силуэт.

Чем дальше объект, тем менее важны мелкие фаски и небольшие вырезы.

LOD не должен «прыгать» по шейдингу: лучше плавная деградация формы и нормалей.

По возможности сохраняйте одинаковую ориентацию и логику UV, если это важно для материалов.

!Как LOD деградирует по деталям, но держит силуэт

Ручной LOD vs автоматический

Оба подхода используются:

ручной LOD лучше контролирует силуэт, швы, шейдинг и проблемные места;

автоматический LOD быстрее, но может ломать плоскости, UV и нормали.

Практика продакшена часто такая:

для критичных ассетов делают LOD вручную;

для массовых фоновых объектов используют автоматизацию, но с ручной проверкой.

Как LOD связан с материалами

LOD может оптимизировать не только геометрию:

на дальних LOD можно убрать дорогие детали шейдера;

можно снизить детализацию normal map или использовать более простой материал;

можно перейти на атлас или упрощённый набор текстур, если пайплайн это поддерживает.

Документация по LOD в Unity: Unity Manual: LOD Group

Документация по LOD в Unreal Engine: Unreal Engine Documentation: Creating and Using LODs

Коллизии: чтобы объект работал как игровой

Что такое коллизия

Коллизия — это упрощённое представление формы для физики, столкновений и иногда для логики (триггеры, взаимодействие). Коллизия почти никогда не должна повторять визуальную сетку один-в-один.

В играх обычно различают:

простую коллизию из примитивов (box, sphere, capsule) или упрощённых выпуклых мешей;

сложную коллизию (почти по визуальной сетке), которая дороже и используется ограниченно.

Почему нельзя «всегда ставить Mesh Collider по визуалу»

Потому что это часто приводит к:

дорогим вычислениям физики;

нестабильным контактам на мелких деталях;

неожиданным зацепам персонажа за микрогеометрию.

Практика:

делайте коллизию максимально простой и функциональной;

мелкие выступы чаще игнорируются коллизией, если это не геймплейный элемент.

Документация Unity по коллайдерам меша: Unity Manual: Mesh Collider

Коллизия для модульного окружения

Для модульных стен, пола, архитектуры полезны правила:

коллизия должна стыковаться без щелей;

не должно быть микрозазоров, куда «проваливается» капсула персонажа;

проще несколько больших боксов, чем много мелких.

Коллизия в Unreal и именование

В Unreal часто используют импорт коллизии из DCC по соглашениям именования (например, наборы UCX_ для выпуклых коллизий). Точные правила и ограничения зависят от версии движка и пайплайна импорта.

Справка по пайплайну статических мешей и коллизии: Unreal Engine Documentation: FBX Static Mesh Pipeline

!Понятно показывает, почему коллизия должна быть проще визуала

Проверка ассета под реальное время: что тестировать в движке

Проверка импорта как отдельный этап качества

Даже если в DCC всё выглядит идеально, финальная истина — это движок. После импорта проверьте:

масштаб и ориентацию;

пивот (удобство размещения, вращения, снап к сетке);

наличие и корректность LOD;

корректность коллизии;

корректность материалов и режимов sRGB/linear для карт.

Для общей опоры по импорту моделей в Unity: Unity Manual: Importing a model

Проверка шейдинга в нейтральных условиях

Чтобы не обмануться красивым светом сцены, тестируйте ассет:

в нейтральном HDRI или простом тестовом освещении;

с выключенными «киношными» постэффектами на время проверки;

в движении камеры, потому что артефакты бликов часто видны именно в динамике.

Красные флаги:

«волны» на больших плоскостях;

заметные швы normal map;

слишком зеркальный или слишком матовый материал из-за неверного импорта roughness/metallic;

различие вида normal map между DCC и движком.

Проверка текстур: мипмапы, паддинг, компрессия

В реальном времени текстуры почти всегда используют мипмапы. Поэтому важно смотреть ассет на дистанции:

если паддинг UV был мал, на дистанции появятся «затёки» соседних островов;

если roughness или normal сильно компрессируются, могут появиться шум и артефакты;

если texel density сильно разнится, рядом стоящие детали будут «разной резкости».

Производительность: что реально может испортить FPS

На уровне ассета чаще всего критичны:

слишком много материалов на одном объекте;

слишком высокая детализация там, где объект почти всегда далеко;

отсутствие LOD у повторяющихся объектов;

дорогой шейдер без необходимости.

Важно понимать терминологию:

draw call это упрощённо «команда на отрисовку»; больше материалов и разбиений меша обычно повышают их количество;

треугольники напрямую влияют на нагрузку геометрии, но не всегда являются главным узким местом;

шейдер и текстуры могут быть дороже геометрии на современных сценах.

Финальный чек-лист ассета перед сдачей в проект

Шейдинг и геометрия

нормали корректны, нет артефактов на плоскостях;

жёсткие грани согласованы с UV-разрезами;

normal map корректно интерпретируется в движке (включая ориентацию каналов);

триангуляция low-poly не менялась после финального бейка.

LOD

LOD переключаются незаметно и без резких «прыжков» шейдинга;

силуэт деградирует позже, чем внутренняя детализация;

на массовых объектах LOD действительно даёт выигрыш.

Коллизии

коллизия простая и функциональная;

нет микро-«зацепов» и странных провалов;

для интерактивных объектов коллизия соответствует геймплейной логике.

Проверка в движке

корректные режимы импорта текстур (Base Color в sRGB, data-карты в linear);

нет швов из-за мипмапов и компрессии;

ассет выглядит правильно в нейтральном освещении и в сцене проекта.

Итоги

Шейдинг, LOD, коллизии и проверка в движке — это этап, где ассет превращается из «хорошей модели» в рабочий игровой ресурс.

Шейдинг зависит от дисциплины нормалей, сглаживания, жёстких граней, UV и согласованности тангентов.

LOD даёт контролируемую производительность и обязателен для многих типов окружения.

Коллизии обеспечивают геймплей и физику, и должны быть проще визуала.

Проверка в движке выявляет проблемы, которые не видны в DCC: мипмапы, компрессия, реальные условия освещения и стоимость рендера.

Если вы внедрите эти проверки как привычку, ваш пайплайн станет стабильнее, а качество ассетов — предсказуемым на уровне проекта.

Экспорт и интеграция в движок: Unity/Unreal, стандарты и финальная сборка

Зачем отдельная тема про экспорт, если модель уже готова

В предыдущих статьях вы довели ассет до состояния low-poly + UV + запечённые карты + PBR-текстуры, а затем добавили требования реального времени: шейдинг, LOD, коллизии и проверка качества.

Экспорт и интеграция в движок — это финальная стадия, где чаще всего «всплывают» системные ошибки пайплайна:

неверный масштаб или ориентация осей;

сломанный шейдинг из-за тангентов или настроек normal map;

перепутанные режимы sRGB/linear у карт;

неправильные LOD, коллизии и пивот;

лишние материалы, неэффективные текстуры и лишний вес ассета.

Задача этой темы — сделать так, чтобы ваш ассет воспроизводимо импортировался и одинаково работал в Unity и Unreal.

!Схема помогает запомнить, какие части ассета реально должны доехать до движка и где обычно возникают ошибки

Форматы обмена и что выбирать

FBX

FBX — самый распространённый формат для передачи статических мешей, LOD и коллизий в Unity/Unreal.

Unity Manual: Importing a model

Unreal Engine Documentation: FBX Static Mesh Pipeline

glTF

glTF удобен, когда важна переносимость материалов и PBR-семантики (часто для просмотра, прототипирования, веба и некоторых пайплайнов), но в production под Unity/Unreal чаще всё равно доминирует FBX.

Khronos glTF

Практическая рекомендация для курса

Если ваша цель — типовой геймдев-пайплайн и гарантированный импорт LOD/коллизий: используйте FBX.

Если вы строите пайплайн вокруг стандартизированного PBR-обмена и внешних инструментов: рассмотрите glTF, но заранее тестируйте ограничения в конкретном движке.

Единицы измерения, оси, пивот: три вещи, которые ломают всё

Масштаб: Unity и Unreal ожидают разное

Unity обычно интерпретирует 1 unit как 1 метр (на практике это правило проекта, но так чаще всего работают уровни и геймплейные метрики).

Unreal Engine использует 1 unit как 1 сантиметр.

Если вы моделируете «в метрах» и экспортируете в Unreal без контроля, ассеты часто прилетают в 100 раз меньше или больше ожидаемого.

Практика:

заранее фиксируйте стандарт проекта (например, моделинг в метрах);

делайте тестовый «эталонный куб» и прогоняйте его через экспорт и импорт;

закрепляйте настройки экспорта как часть пайплайна.

Оси и ориентация (forward/up)

Проблема: разные DCC и движки по-разному трактуют «вперёд» и «вверх». Симптом — объект импортируется повернутым на 90°.

Практика:

определите в проекте, какая ось считается Up и какая — Forward;

используйте один и тот же пресет экспорта для всех ассетов;

проверяйте на простом объекте с явно различимыми сторонами.

Пивот

Пивот влияет на размещение, вращение, снап к сетке и иногда на поведение физики.

Типовые решения:

пропсы, которые стоят на поверхности: пивот у основания;

вращающиеся объекты: пивот в центре вращения;

модульные детали окружения: пивот на углу или в точке, удобной для снапа.

Что именно вы экспортируете как «готовый ассет»

Чтобы ассет считался production-ready, в составе обычно должны быть:

статический меш (low-poly) с корректными нормалями и сглаживанием;

UV0 для материалов и запекания;

UV1 (если проект использует lightmaps);

текстуры PBR (и/или упакованные data-карты);

LOD (если требуется);

коллизии;

предсказуемые имена файлов и материалов.

Важный принцип: в движок едет только то, что нужно для реального времени. High-poly и рабочие сцены остаются в Source.

Подготовка к экспорту: чек-лист перед тем, как нажать Export

Геометрия и шейдинг

применены трансформации (масштаб и поворот приведены к ожидаемому виду);

нормали направлены корректно;

сглаживание и жёсткие грани настроены осознанно;

триангуляция low-poly стабильна, и вы не будете менять сетку после финального запекания;

нет скрытого мусора, дубликатов и неиспользуемых объектов.

Справка по нормалям в Blender:

Blender Manual: Normals

UV и запекание

UV-разрезы согласованы с жёсткими гранями там, где это нужно для стабильного tangent-space normal;

достаточный padding между UV-островами для мипмапов;

при необходимости используется MikkTSpace-совместимый пайплайн тангентов.

Про тангенты и стандарт:

MikkTSpace (GitHub)

Именование

Хорошая практика именования:

единый язык (обычно английский);

единый стиль (например, SM_name, T_name_type);

суффиксы карт: BaseColor, Normal, Roughness, Metallic, AO.

Это напрямую ускоряет сборку материалов и снижает шанс ошибок при импорте.

Экспорт FBX из DCC: что важно зафиксировать

Параметры экспорта различаются по DCC, но логика одинакова: одни и те же настройки для всех ассетов проекта.

Официальная документация по экспорту FBX в Blender:

Blender Manual: FBX

Критичные настройки, которые нужно проверить в тестовом ассете:

масштаб (scale) и применение единиц;

forward/up оси;

экспорт нормалей и тангентов (если ваш пайплайн опирается на них);

экспорт smoothing;

экспорт LOD как отдельных мешей (если вы так организуете LOD-цепочку);

экспорт коллизии как отдельных объектов (актуально для Unreal и некоторых пайплайнов).

Импорт и сборка в Unity

Импорт меша

В Unity ключевое место — инспектор модели:

вкладка Model: масштаб, оси, параметры меша;

вкладка Rig не нужна для статических мешей;

вкладка Materials: генерация материалов, поиск текстур и правила назначения.

Документация:

Unity Manual: Importing a model

Практика:

избегайте автоматической генерации материалов «как попало», если в проекте есть стандарты;

лучше заранее понимать, сколько материалов должно быть на объекте и как называются слоты.

Импорт текстур: sRGB и тип карты

В Unity важно, как интерпретируется текстура:

Base Color обычно sRGB;

Roughness/Metallic/AO/Mask карты обычно linear;

Normal map должен быть импортирован как Normal map, иначе шейдинг будет неверным.

Документация по normal map:

Unity Manual: Normal maps

Если вы используете упаковку каналов (например, ORM), зафиксируйте это как стандарт и не смешивайте разные схемы в одном проекте.

LOD в Unity

В Unity LOD чаще всего собирается через компонент LOD Group.

Unity Manual: LOD Group

Практика:

проверяйте переключения LOD в движении камеры;

следите, чтобы при переходах не возникали резкие «прыжки» шейдинга или силуэта;

для массовых пропсов LOD почти всегда оправдан.

Коллизии в Unity

Типовая практика:

простые коллайдеры (Box, Sphere, Capsule) дешевле и стабильнее;

MeshCollider используйте осознанно и только там, где это оправдано.

Документация:

Unity Manual: Mesh Collider

Финальная сборка: Prefab

Соберите ассет в Prefab:

меш;

материалы;

коллайдеры;

LOD Group (если есть);

корректный пивот и позиция относительно земли.

Prefab — это та единица, которую удобно размещать в сценах и переиспользовать.

Импорт и сборка в Unreal Engine

Импорт статического меша (Static Mesh)

Unreal даёт много настроек при импорте FBX: сглаживание, normal/tangent, генерация коллизии, импорт LOD.

Unreal Engine Documentation: FBX Static Mesh Pipeline

Практика:

если в вашем пайплайне LOD подготовлены заранее, импортируйте их как LOD-цепочку;

всегда проверяйте масштаб, пивот и ориентацию сразу после импорта.

Коллизии и соглашения именования

В Unreal распространён подход: коллизия импортируется из DCC, если объекты названы по конвенции (например, выпуклые оболочки).

Unreal Engine Documentation: FBX Static Mesh Pipeline

Важно: точные префиксы и ограничения зависят от версии движка и настроек импорта, поэтому конвенцию нужно проверить на тестовом ассете и закрепить в документе проекта.

LOD в Unreal

Unreal поддерживает импорт и генерацию LOD, а также настройку дистанций переключения.

Unreal Engine Documentation: Creating and Using LODs

Практика:

оцените LOD в реальной сцене и при реальной скорости движения камеры;

следите, чтобы упрощение не ломало нормали и силуэт слишком рано.

Материалы PBR в Unreal

Unreal ожидает физически корректную логику материалов. Проверьте, что:

Base Color не содержит «нарисованного освещения»;

Metallic близок к 0 для диэлектриков и к 1 для металлов (кроме особых случаев загрязнения и окрашенных слоёв);

Roughness имеет вариативность и не выглядит как ровный серый.

Документация:

Unreal Engine Documentation: Physically Based Materials

Финальная сборка: Blueprint или готовый Static Mesh Asset

Для простых пропсов достаточно статического меша с материалами и коллизией.

Если объект интерактивный, часто делают Blueprint-обёртку, где фиксируются:

дополнительные компоненты (триггеры, VFX, звук);

настройки коллизии для геймплея;

варианты материалов.

Типовые проблемы после импорта и быстрые диагностики

| Симптом в движке | Частая причина | Что проверить | |---|---|---| | Объект повернут или «лежит на боку» | оси forward/up при экспорте | настройки экспорта и пресет проекта | | Ассет слишком маленький или огромный | несовпадение единиц Unity/Unreal | масштаб DCC, scale при экспорте, import scale | | Швы и переломы normal, которых не было в бейкере | тангенты или hard edges без UV-разрезов | MikkTSpace-совместимость, сглаживание, seams | | Вдавленное стало выпуклым | различие ориентации Y в normal map | настройку normal map в бейкере и движке | | На расстоянии появляются «затёки» по UV | мало padding и dilation | padding при упаковке UV и dilate/bleed при бейке | | Материал выглядит «не так» | неправильный sRGB/linear режим карт | импорт Base Color как sRGB, data-карты как linear |

Стандарты папок и финальная «сдача ассета»

Чтобы ассеты не превращались в хаос, полезно иметь минимальный стандарт структуры:

Source: рабочие файлы DCC, high-poly, сцены;

Exports: FBX/glTF для движка;

Textures: финальные карты (или упакованные маски);

Engine: префабы/материалы/настройки в Unity или ассеты/материалы в Unreal.

Финальный чек-лист готовности ассета

меш импортируется без ошибок масштаба, осей и пивота;

материалы в движке используют корректные карты и режимы sRGB/linear;

normal map выглядит так же, как вы ожидали (без швов и инверсий);

LOD переключаются предсказуемо и дают экономию на дистанции;

коллизия функциональная и не повторяет визуальную сетку без необходимости;

ассет упакован как единица переиспользования (Prefab в Unity или настроенный Static Mesh/Blueprint в Unreal);

ассет проверен в нейтральном освещении и в реальной сцене проекта.

Итоги

Экспорт и интеграция — это этап, где техническая дисциплина превращает модель в реальный игровой ассет.

FBX остаётся основным форматом для Unity/Unreal в большинстве production-пайплайнов.

Критично заранее зафиксировать масштаб, оси и пивот и прогнать тестовый объект.

Качество шейдинга после импорта зависит от связки нормали + тангенты + UV-разрезы + hard edges.

В движке нужно корректно настроить импорт карт: Base Color как sRGB, а data-карты как linear, normal — как normal.

Финальная цель — ассет, который можно безопасно переиспользовать: с материалами, коллизией, LOD и проверкой в реальном времени.